用于检测多个触摸的触摸屏制造技术

本发明专利技术涉及一种用于检测多个触摸的触摸屏。该触摸屏系统(110)包括触摸区域(156)。至少一个发送器(152、154)被定位靠近触摸区域的外边缘(157)，用于沿第一方向发送第一束。至少一个分束器(162、164)被定位靠近触摸区域的外边缘，用于将第一束分成分别沿至少第二和第三方向通穿过触摸区域传播的至少第二和第三束。该至少一个分束器包括多个偏转元件(169)。接收器(158、160)被定位靠近触摸区域的外边缘，用于接收所述至少第二和第三束。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及触摸屏，尤其涉及用于检测多个触摸的触摸屏。
技术介绍
具有感测多个触摸的需要或需求的应用正在变得越来越普遍。例如，使用图形接口(例如通过在显示屏上显示标准键盘)输入信息的应用可以依赖于使用者来同时选择两个键，例如通过换档键来进行上述情形的字符选择。另外，随着显示屏变得越来越小，同时选择多个图形可能是期望的，以在较小的触摸屏表面区内给用户提供输入可能。游戏和其它的多用户应用还增加了对来自同时与相同的触摸屏作用的两个或多个用户的触摸进行探测的需要。一些触摸技术(例如大多数电阻和电容触摸屏)在其同时经受多个触摸时，可能产生一个错误的触摸坐标。与之相比，表面声波(SAW)触摸屏和红外(IR)触摸屏分别着眼于SAW和IR阴影，并且为多个同时触摸中的每个触摸产生不同的阴影。因此，SAW和IR触摸屏有希望用于多触摸应用中，然而，在现有的SAW和IR触摸技术中还存在一些不确定性。基于阴影的触摸屏可以接收针对两个触摸的两个X坐标和两个Y坐标，但可能不能自动地知道两个X坐标中的哪一个应当与两个Y坐标中的哪一个配对。处理器可以基于此时显示的图形或通过使用其它因素(例如起离(lift-off)事件的时间)试图确定应当配对哪些坐标，但不幸的是这些方法不总是产生可靠的结果。一些现有的技术(例如一些使用略微不平行的IR束的IR触摸屏设计)可能能够辨别相差大的彼此分离的多个触摸，但是不能够辨别彼此在较邻近处出现的多个触摸。转向SAW触摸屏，通过测量第三坐标U解决了 X和Y坐标的配对问题。这样的触摸屏可以称作为“XYU触摸屏”。坐标U可以称作为旋转或对角(diagonal)的坐标，且与X和Y线性相关，如等式I所示，其中A、B和C是几何常数。U = A*X+B*Y+C 等式 I如果X的测量值与Y的测量值正确地配对，那么基于X和Y的测量值的U的计算值，将对应于U的测量值。与此相反，如果测量的X和Y值错误地配对，那么U的计算值将不对应于U的任何测量值。不幸的是，已知的XYU触摸屏技术还具有其自身的限制。到目前为止，XYU触摸屏技术没有应用至IR触摸屏设计，是因为窄的发光二极管(LED)发射锥角和窄的光电接收锥角与用于X/Y和U束的常见的光电部件不兼容。由于所使用的能够检测多个同时触摸的额外的反射器阵列，用于XYU SAW触摸屏的已知的设计可能需要较大的发送器和接收器以发送和接收声信号。另外，额外的发送和接收U阵列需要通过U阵列反射器以明显大于90度的角度散射，对于此，SAW散射可能是低效率的。这导致了弱的信号和声学寄生效应(acoustic parasites)。另外，SAW触摸屏被密封以保护其免受可能与触摸屏接触的液体或其它产品的损害。该密封件可以吸收一些声学能量，且不允许将密封件放置到阵列的顶部。因此该密封件可能增加触摸屏的整体尺寸或最小化触摸屏的可使用的触摸面积，上述两者都不是期望的。因此，需要改善用于检测多个触摸的XYU触摸屏设计。本专利技术的特定实施例意图是满足这些需要，其它的目的将从下文所阐述的描述和附图中变得清楚。
技术实现思路
在一个实施例中，触摸屏系统包括触摸区域。至少一个发送器靠近触摸区域的外边缘设置，用于沿第一方向发送第一束。至少一个分束器靠近触摸区域的外边缘设置，用于将第一束分成至少第二和第三束，其分别沿至少第二和第三方向穿过触摸区域传播。该至少一个分束器包括多个偏转元件。接收器靠近触摸区域的外边缘设置，用于接收至少第二和第三束。在另一实施例中，触摸屏系统包括基板，该基板包括具有X和Y维度的触摸区域。第一 X阵列和第一 Y阵列被在基板上靠近触摸区域的外边缘的位置上制造。发送换能器发送束，穿过第一 X和Y阵列，第一 X和Y阵列朝触摸区域偏转束。第一和第二分束器被在基板上制造，且分别位于第一 X和Y阵列与触摸区域之间。第一和第二分束器中的每一个将束分成至少两个束，其彼此沿不同的方向穿过触摸区域传播。接收换能器接收所述至少两个束。在另一实施例中，一种用于检测在触摸屏系统上的多个触摸的方法，所述包括步骤:靠近触摸区域的外边缘发送第一束。第一束被分割以形成至少第二和第三束，其彼此沿不同的方向穿过触摸区域传播。沿不同的方向传播的所述至少第二和第三束被分割以形成接收束。所述接收束被接收，以及基于接收束检测触摸区域内的至少一个外部所产生的触摸的位置。附图说明图1显示出根据本专利技术的一个实施例的触摸显示器。图2显示出根据本专利技术的一个实施例的具有与计算机互连的触摸显示器的触摸显示系统的方块图。图3显示出根据本专利技术的一个实施例的IR触摸屏。图4显示出根据本专利技术的一个实施例的SAW触摸屏。图5显示出根据本专利技术的一个实施例的另一 SAW触摸屏。图6显示出根据本专利技术的一个实施例形成的SAW XYUV触摸屏。图7显示出根据本专利技术的一个实施例的可以在透明的分束器基板上形成的IR衍射光栅。图8显示出根据本专利技术的一个实施例的图7中的衍射光栅和45度的散射情形。图9显示出根据本专利技术的一个实施例的调节图7中的衍射光栅的透明和不透明比的一个例子，以在未偏转和已偏转的束之间获得不同的强度比。图10显示出根据本专利技术的一个实施例的折射式分束器的两维(2D)视图。图11显示出根据本专利技术的一个实施例的折射式分束器的等比视图。图12显示出根据本专利技术的一个实施例的可以用于形成IR分束器的光学薄膜的一个例子的平面视图。图13显示出根据本专利技术的一个实施例的将图12的光学薄膜定位成截获IR束的一部分的侧视图。图14显示出根据本专利技术的一个实施例的折射式分束器的2D视图。图15显示出根据本专利技术的一个实施例的折射式分束器的等比视图。图16显示出根据本专利技术的一个实施例的反射式分束器的2D视图。图17显示出根据本专利技术的一个实施例的图16的反射式分束器的等比视图。图18显示出根据本专利技术的一个实施例的具有大量的小偏转元件的反射式分束器的等比视图。图19显示出根据本专利技术的一个实施例的将入射的IR束分割成多于两个束的折射式分束器。图20显示出根据本专利技术的一个实施例的具有偏转元件的倾斜的折射式分束器，该偏转元件被形成以产生相对于入射的IR束是倾斜的而不是垂直的入射和出射表面。图21显示出根据本专利技术的一个实施例的图20中的倾斜的折射式分束器。图22显示出根据本专利技术的一个实施例的具有高密度的折射小平面的倾斜的折射式分束器的2D视图。图23显示出根据本专利技术的一个实施例的具有高密度的折射小平面的倾斜的折射式分束器的等比视图。图24显示出根据本专利技术的一个实施例的将平行的入射光束分成零度和45度的束的倾斜的反射式分束器的2D视图。图25显示出根据本专利技术的一个实施例的具有高密度的小反射镜平面的倾斜的反射式分束器。图26显示出根据本专利技术的一个实施例形成的非聚焦的凹透镜。图27显示出根据本专利技术的一个实施例的图26中的非聚焦的凹透镜。图28显示出根据本专利技术的一个实施例的将双束透镜用于IR触摸屏的一般设想。图29显示出根据本专利技术的一个实施例形成的聚焦的凹透镜。图30显示出根据本专利技术的一个实施例形成的非聚焦的凸透镜。图31显示出根据本专利技术的一个实施例的将入射的IR束分成第一和第二束的图30中的非聚焦的凸透镜。具体实施例方式当结合附图阅读时，将会更好地理解前述的
技术实现思路
以及本专利技术的特定实施例的下述的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏系统，包括：触摸区域；至少一个表面声波发送器，所述表面声波发送器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于沿第一方向发送第一束；至少一个分束器，所述分束器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于将所述第一束分成分别沿至少第二和第三方向穿过所述触摸区域传播的至少第二和第三束，所述至少一个分束器包括多个偏转元件；和表面声波接收器，所述表面声波接收器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于接收所述至少第二和第三束。

【技术特征摘要】
2007.04.25 US 11/789,7761.一种触摸屏系统，包括: 触摸区域； 至少一个表面声波发送器，所述表面声波发送器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于沿第一方向发送第一束； 至少一个分束器，所述分束器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于将所述第一束分成分别沿至少第二和第三方向穿过所述触摸区域传播的至少第二和第三束，所述至少一个分束器包括多个偏转元件；和 表面声波接收器，所述表面声波接收器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于接收所述至少第二和第三束。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少第二和第三方向中的一个与所述第一方向相同。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个表面声波发送器是发送第一束的发送器阵列中的一个，所述接收器相应地被设置成与所述发送器相对。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述触摸区域具有沿X轴和Y轴的维度，所述X轴和Y轴彼此成90度，其中，所述第二方向沿着X轴和Y轴中的一个，所述第三方向相对于X轴和Y轴是对角的方向。5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述第三方向与第二方向成37°、45°或53°的角度。6.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约珥·C·肯特，詹姆斯·L·埃若燕，高婷，田中良和，丹尼尔·H·沙夫，
申请(专利权)人：电子触控产品解决方案公司，
类型：发明
国别省市：